TW202332813A - 積層體的製造方法、積層體的製造裝置、積層體以及半導體裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種積層體的製造方法，所述積層體包括具有剛玉型結晶結構的半導體膜，所述積層體的製造方法的特徵在於包括下述步驟：將基體載置於載台；對所述基體進行加熱；使成膜用原料溶液霧化；使所述霧化的成膜用原料溶液與載氣混合而形成混合氣體；以及將所述混合氣體供給至所述基體進行成膜，將所述載台的與所述基體的接觸面、以及所述基體的與所述載台的接觸面的表面粗糙度Ra設為0.5 μm以下。由此，提供一種能夠穩定地形成結晶配向性優異且高品質的剛玉型結晶薄膜（具有剛玉型結晶結構的半導體膜）的厚膜的、積層體的製造方法。

Description

積層體的製造方法、積層體的製造裝置、積層體以及半導體裝置
本發明有關一種積層體的製造方法、積層體以及半導體裝置。
作為能夠在基板上形成高結晶性的剛玉（corundum）型結晶薄膜的方法，已知有霧化學氣相沉積法（Mist Chemical Vapor Deposition，Mist CVD）（以下也稱作「液霧CVD法」）。專利文獻1中記載了一種方法：向設置在反應器內所設的狹窄空間（細溝道（fine channel））的基板霧化使用乙醯丙酮鎵絡合物的溶液而供給至藍寶石基板，在所述基板上形成α-Ga 2O 3膜。專利文獻2中記載了一種方法：在設置在成膜室內的熱板（hot plate）上載置藍寶石基板，從設置在所述基板上方的噴嘴將以溴化鎵為原料的原料溶液液霧供給至所述基板而形成α-Ga 2O 3膜。
[現有技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1] 日本專利特開2013-028480號公報 [專利文獻2] 日本專利特開2020-107636號公報
[發明所要解決的問題] 但是，在使用剛玉型結晶薄膜作為半導體元件的情況下，一般需要數百奈米以上的膜厚，進而，在用作功率元件的情況下，需要1 μm以上的膜厚。但是，利用液霧CVD法形成的氧化鎵系薄膜存在伴隨膜厚的增加而結晶品質顯著下降的問題。而且，存在下述問題，即，此問題尤其在1 μm以上的膜厚中變得更為顯著。
本發明是為了解決所述問題而完成，目的在於提供一種能夠穩定地形成結晶配向性優異且高品質的剛玉型結晶薄膜（具有剛玉型結晶結構的半導體膜）的厚膜的、積層體的製造方法。而且，本發明的目的在於提供一種高品質且適合於半導體裝置的製造的積層體。
[解決問題的技術手段] 本發明是為了達成所述目的而完成，提供一種積層體的製造方法，所述積層體包括具有剛玉型結晶結構的半導體膜，所述積層體的製造方法包括下述步驟： 將基體載置於載台； 對所述基體進行加熱； 使成膜用原料溶液霧化； 使所述霧化的成膜用原料溶液與載氣混合而形成混合氣體；以及 將所述混合氣體供給至所述基體進行成膜， 將所述載台的與所述基體的接觸面、以及所述基體的與所述載台的接觸面的表面粗糙度Ra設為0.5 μm以下。
若為此種方法，則即便在加大膜厚的情況下，也能夠穩定地製造包含結晶配向性優異的、具有高品質的剛玉型結晶結構的半導體膜的積層體。而且，基板背面對搬送步驟或基板載體的損傷得到大幅減輕，因此裝置內的發塵得到抑制，除此以外，由於搬送步驟或基板載體的材質的自由度變大，因此能夠更穩定且廉價地製造包含具有高品質的剛玉型結晶結構的半導體膜的積層體。
此時，較佳的是，將所述載台的與所述基體的接觸面、以及所述基體的與所述載台的接觸面的波紋度Wa設為50 μm以下。
若如此，則與基體的接觸面積增加，由此，導熱提高，成膜用原料液霧所引起的成膜中的基體表面的溫度下降變得不顯著而半導體膜的結晶配向性不會下降，因此，能夠穩定地製造高品質的積層體。
此時，較佳的是，在對所述基體進行加熱的步驟中，對所述載台進行加熱。
若如此，則能夠容易地維持所述基體的溫度，因此能夠穩定地製造高品質的積層體。
此時，較佳的是，作為所述基體，使用厚度為50 μm以上且5000 μm以下的基體。
若如此，則所述基體的溫度維持變得更容易，因此膜厚更厚的積層體的形成成為可能。
此時，較佳的是，作為所述基體，使用單晶的基體。
若如此，則能夠製成更高品質的積層體。
此時，較佳的是，將所述基體載置於載台的步驟還包含將所述基體真空固定至所述載台的步驟，所述真空的真空度為80 kPa以下。
若如此，則能夠穩定地進行基體的保持與加熱，因此能夠製成更高品質的積層體。
而且，本發明提供一種積層體的製造裝置，所述積層體包括具有剛玉型結晶結構的半導體膜，所述積層體的製造裝置包括： 載台，載置基體； 加熱部件，對所述基體進行加熱； 霧化部件，使成膜用原料溶液霧化；以及 混合氣體供給部件，使所述霧化的成膜用原料溶液與載氣混合並將混合氣體供給至所述基體， 所述載台的與所述基體的接觸面的表面粗糙度Ra為0.5 μm以下。
若為此種製造裝置，則即便在加大膜厚的情況下，也能夠穩定地製造包含結晶配向性優異的、具有高品質的剛玉型結晶結構的半導體膜的積層體。而且，基板背面對搬送步驟或基板載體的損傷得到大幅減輕，因此裝置內的發塵得到抑制，除此以外，由於搬送步驟或基板載體的材質的自由度變大，因此能夠更穩定且廉價地製造包含具有高品質的剛玉型結晶結構的半導體膜的積層體。
此時，較佳的是，所述載台的與所述基體的接觸面的波紋度Wa為50 μm以下。
若如此，則與基體的接觸面積增加，由此，導熱提高，成膜用原料液霧所引起的成膜中的基體表面的溫度下降變得不顯著而半導體膜的結晶配向性不會下降，因此，能夠穩定地製造高品質的積層體。
而且，本發明提供一種積層體，所述積層體包括：基體；以及半導體膜，在所述基體的第一主表面上直接或經由其他層而具有剛玉型結晶結構，所述基體的為第一主表面的相反面的第二主表面的表面粗糙度Ra為0.5 μm以下。
此種積層體是具有剛玉型結晶結構的、高品質且適合於半導體膜裝置的製造的積層體。
此時，較佳的是，所述基體的厚度為50 μm以上且5000 μm以下。
若如此，則所述基體的溫度維持變得容易，從而能夠製成膜厚更厚的積層體。
此時，較佳的是，所述基體為單晶的基體。
若如此，則能夠製成更高品質的積層體。
此時，較佳的是，所述半導體膜的膜厚為1 μm以上。
若設為此種積層體，則能夠製成半導體裝置的設計自由度更高的積層體。
而且，本發明提供一種半導體裝置，所述半導體裝置至少包含半導體層與電極，作為所述半導體層，包含所述積層體的至少一部分。
由此，能夠提供一種高性能的半導體裝置。
[發明的效果] 如上所述，根據本發明，可提供一種能夠穩定地形成高品質的剛玉型結晶薄膜的厚膜的、積層體的製造方法。而且，根據本發明，可提供一種結晶配向性優異的、高品質且適合於半導體裝置製造的積層體。而且，根據本發明，可提供一種高性能的半導體裝置。
如上所述，正在尋求能夠穩定地形成包含結晶配向性優異且高品質的剛玉型結晶薄膜的厚膜的積層體的製造方法、以及高品質且適合於半導體裝置的製造的積層體。
本發明人等關於所述問題反復進行了專心研討，結果認為，此種問題是起因於：氧化鎵系薄膜的導熱度低；以及由於液霧CVD中的成膜是經由低溫的液滴來進行，因此在沉積中的膜表面產生相對較大的溫度下降。因此，發現下述內容，從而完成了本發明，即：通過包含將基體載置於載台的步驟、對所述基體進行加熱的步驟、使成膜用原料溶液霧化的步驟、使所述霧化的成膜用原料溶液與載氣混合而形成混合氣體的步驟、以及將所述混合氣體供給至所述基體進行成膜的步驟，並將所述載台的與所述基體的接觸面、以及所述基體的與所述載台的接觸面的表面粗糙度Ra設為0.5 μm以下，從而可獲得包含結晶性高而具有足夠膜厚的剛玉型結晶薄膜的積層體。
即，本發明是一種積層體的製造方法，所述積層體包括具有剛玉型結晶結構的半導體膜，所述積層體的製造方法包括下述步驟： 將基體載置於載台； 對所述基體進行加熱； 使成膜用原料溶液霧化； 使所述霧化的成膜用原料溶液與載氣混合而形成混合氣體；以及 將所述混合氣體供給至所述基體進行成膜， 將所述載台的與所述基體的接觸面、以及所述基體的與所述載台的接觸面的表面粗糙度Ra設為0.5 μm以下。
而且，本發明人等發現，通過採用如下所述的積層體的製造裝置，成為能夠製造高品質且適合於半導體裝置製造的積層體的裝置，從而完成本發明，所述積層體的製造裝置中，所述積層體包括具有剛玉型結晶結構的半導體膜，所述積層體的製造裝置包括： 載台，載置基體； 加熱部件，對所述基體進行加熱； 霧化部件，使成膜用原料溶液霧化；以及 混合氣體供給部件，使所述霧化的成膜用原料溶液與載氣混合並將混合氣體供給至所述基體， 所述載台的與所述基體的接觸面的表面粗糙度Ra為0.5 μm以下。
而且，本發明人等發現，通過採用如下所述的積層體，成為高品質且適合於半導體裝置製造的積層體，從而完成本發明，所述積層體包括：基體；以及半導體膜，在所述基體的第一主表面上直接或經由其他層而具有剛玉型結晶結構，所述基體的為第一主表面的相反面的第二主表面的表面粗糙度Ra為0.5 μm以下。
以下，對本發明進行詳細說明，但本發明並不限定於這些說明。
以下，參照附圖來進行說明。
（積層體） 圖2是說明本發明的積層體的一形態的圖。本發明的積層體200包含基體201、直接形成在基體201上的基底層202以及具有剛玉結構的結晶層203。所述基體201具有第一主表面201a及成為其相反面的第二主表面201b，所述第二主表面的表面粗糙度Ra為0.5 μm以下。結晶層203相當於本發明的積層體的半導體膜。
基體201只要具有第一主表面及成為其相反面的第二主表面，且能夠支撐所形成的膜，則並無特別限定，可為與後述的圖1的基體130同樣的基體。尤其較佳為單晶的基體。
而且，作為基體201的形狀，只要具有第一主表面及成為其相反面的第二主表面即可，例如可設為平板或圓板等的板狀、棒狀、圓柱狀、棱柱狀、筒狀、環狀等，但較佳的是設為板狀為佳。本發明中，位於形成膜的基體的第一主表面的相反側的第二主表面（也稱作背面）的表面粗糙度Ra為0.5 μm以下。而且，更佳的是，波紋度Warp（以降稱作Wa）為50 μm以下為佳。表面粗糙度Ra越小越好，下限值並無特別限定，例如可設為0.1 nm以上。表面粗糙度Ra可在所述主表面上的一個以上的任意部位，將測定長度例如設為10 μm以上來進行測定。波紋度Wa越小越好，下限值並無特別限定，例如可設為0.5 μm以上。波紋度Wa可在根據基體201的形狀而適當決定的所述主表面上的一個以上的任意直線上進行測定。例如，在直徑10 cm的圓板型的基體中，可將在基體中心呈直角相交的兩直線上的任意長度設為測定長度。另外，表面粗糙度Ra以及波紋度Wa是指使用觸針法、原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM）法或者光干涉法、共焦法、基於焦點移動的圖像合成法等借助使用雷射顯微鏡或共焦顯微鏡的非接觸式的測定法得出的表面形狀測定結果，並基於JIS B 0601而算出所得的值。這樣的表面粗糙度及波紋度能夠實現高品質且通過來自基體第二主表面的光照射進行的積層體的加工，半導體裝置的設計自由度大。而且，如後所述，通過與具有平滑的基體載置面的載台加以組合來進行成膜，即便成膜得厚，也能夠製成包括結晶配向性優異的高品質的半導體膜的積層體。例如在藍寶石的情況下，此種基體表面的平滑性可通過，將對結晶進行加工而獲得的基板的表面利用金剛石磨粒進行研磨（lap）加工，隨後進一步通過使用膠體二氧化矽的化學機械研磨（Chemical Mechanical Polishing，CMP）來實施鏡面精加工而容易地獲得。
而且，可較佳地使用作為第一主表面的半導體膜形成面的面積為5 cm 2以上、更佳為10 cm 2以上，且厚度為50 μm～5000 μm、更佳為100 μm～2000 μm的基體。若為50 μm以上，則容易支撐半導體膜，若為5000 μm以下，則不僅可簡單地降低基體單價，而且在半導體裝置製造步驟中，每個批次的處理片數增加，由此，生產性提高。
結晶層203只要是具有剛玉型結晶結構的半導體膜，則並無特別限定。剛玉型結晶為金屬氧化物結晶，作為所述金屬，例如可包含Al、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Ga、Rh、In、Ir作為主要成分。而且，結晶層203也可為多晶，但較佳為單晶。結晶層203的成分較佳為在所述薄膜中所含的金屬元素中的鎵、銦、鋁及鐵的合計原子比為0.5以上，更佳金屬元素中的鎵的原子比為0.5以上。而且，除此以外，若進而將膜厚設為1 μm以上，則成為更適合於半導體裝置的膜，因而較佳。膜厚的上限值並無特別限定，例如可設為20 μm以下。另外，積層體各層的膜厚可通過調整成膜時間來設為任意的膜厚。
而且，結晶層203也可包含摻雜劑元素。摻雜劑並無特別限定，可列舉錫、矽、鍺、鈦、鋯、釩或鈮等的n型摻雜劑或者銅、銀、鈷、銥、銠、鎂、鎳等的p型摻雜劑等。摻雜劑的濃度可根據設為目標的半導體裝置的設計來適當調整，例如可為1×10 16/cm 3～1×10 22/cm 3。
基底層202例如可為具有與結晶層203不同的成分的剛玉結構的半導體膜、或者剛玉結構以外的結晶薄膜或非晶薄膜。
而且，基底層202既可根據目的來設為例如用於緩和基體201與結晶層203間的晶格失配或熱應力的應力緩和層，也可設為用於在隨後的步驟中從基體201剝離結晶層203的犧牲層。作為應力緩和層，例如在Al 2O 3基板上形成α-Ga 2O 3膜的情況下，作為基底層（應力緩和層）202，例如可形成（Al xGa 1-x） 2O 3（0≦x≦1），從基體201側朝向結晶層203側使x的值逐漸變小。而且，作為犧牲層，可較佳地使用帶隙比結晶層203小的材料或者具備可溶於水、酸、鹼等的溶液或乙醇類、酮類的特性的材料，例如可為包含Si、V、Cr、Fe、Co、Ni、Zn、Ge、Rh、In、Sn、Ir的氧化物的結晶膜或非晶膜，更佳的是Fe 2O 3、Co 2O 3、Ni 2O 3、Rh 2O 3、In 2O 3、Ir 2O 3或者它們的混合晶為佳。而且，基底層202既可包含摻雜劑，也可不含摻雜劑。
另外，圖2中表示了在基體201上分別各形成有一層基底層202與結晶層203的示例，但本發明並不限於此，基底層202與結晶層203也可為任一者或者兩者形成有多層。而且，結晶層203也可直接形成在基體201上而不形成基底層202。而且，圖中雖未示出，但也可在結晶層203上進一步積層晶質或非晶質的導電體層或絕緣體層等。
本發明的積層體中，也可將半導體膜或包含半導體膜的積層體從基體予以剝離。剝離方式並無特別限定，可為已知的方式。作為剝離方式的方法，例如可列舉：給予機械衝擊來予以剝離的方式、施加熱而利用熱應力來予以剝離的方式、施加超聲波振動等的振動來予以剝離的方法、進行蝕刻而予以剝離的方式、利用光吸收引起的膜的狀態變化來予以剝離的方式等。像這樣剝離的膜在具有足夠的膜厚的情況下，也可作為自支撐膜。
（半導體裝置） 本發明的半導體裝置可至少包含半導體層與電極，作為所述半導體層，包含所述積層體的至少一部分。
本發明的積層體中的半導體膜的結晶配向性良好，電氣特性優異，在工業方面有用。此種積層體能夠較佳地用於半導體裝置等，尤其對於功率元件有用。而且，既可將作為積層體的一部分而形成的半導體膜就此狀態（積層體的狀態）直接使用，也可通過已知的方法從所述基體等剝離等後適用於半導體裝置等。
而且，半導體裝置可分類為電極形成在半導體層的單面側的橫型的元件（橫型元件）與在半導體層的表背兩面側分別具有電極的縱型的元件（縱型元件），本發明的積層體的至少一部分無論是在橫型元件中，還是在縱型元件中，均能夠較佳地使用。本發明的積層體的至少一部分尤其較佳用於縱型元件。
作為所述半導體裝置，例如可列舉蕭特基勢壘二極管（Schottky Barrier Diode，SBD）、金屬半導體場效應晶體管（Metal-Semiconductor Field Effect Transistor，MESFET）、高電子遷移率晶體管（High Electron Mobility Transition，HEMT）、金屬氧化物半導體場效應晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）、結型場效應晶體管（Junction Field-Effect Transistor，JFET）、絕緣柵雙極型晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）或發光二極管（Light Emitting Diode，LED）等。
另外，使用本發明的積層體的半導體裝置中，也可根據規格或目的來進一步包含其他層（例如絕緣體層或導體層）等，而且，基底層也可適當追加、省略。
使用本發明的積層體的半導體裝置的較佳例示於圖3。圖3是蕭特基勢壘二極管（SBD）的一例。蕭特基勢壘二極管（SBD）300包括實施了相對較低濃度的摻雜的n -型半導體層301a、實施了相對較高濃度的摻雜的n +型半導體層301b、蕭特基電極302以及歐姆電極303。其中，n -型半導體層301a以及n +型半導體層301b使用了本發明的積層體的一部分。
蕭特基電極302以及歐姆電極303的材料也可為已知的電極材料，作為所述電極材料，例如可列舉鋁、鉬、鈷、鋯、錫、鈮、鐵、鉻、鉭、鈦、金、鉑、釩、錳、鎳、銅、鉿、鎢、銥、鋅、銦、鈀、釹或銀等的金屬或它們的合金、氧化銀、氧化錫、氧化鋅、氧化錸、氧化銦、氧化銦錫（Indium Tin Oxide，ITO）、氧化鋅銦（Indium Zinc Oxide，IZO）等的金屬氧化物導電膜、聚苯胺、聚噻吩或聚吡咯等的有機導電性化合物、或者它們的混合物以及積層體等。
蕭特基電極302以及歐姆電極303的形成例如可通過真空蒸鍍法或濺鍍法等已知的方式來進行。更具體而言，例如在使用所述金屬中的兩種的第一金屬與第二金屬來形成蕭特基電極的情況下，可通過下述方式來形成，即，使包含第一金屬的層與包含第二金屬的層積層，並對包含第一金屬的層以及包含第二金屬的層實施利用光刻術方法的圖案形成。
在對蕭特基勢壘二極管（SBD）300施加有逆向偏壓的情況下，耗盡層（未圖示）將在n -型半導體層301a中擴展，因此成為高耐壓的SBD。而且，在施加有順向偏壓的情況下，電子從歐姆電極303流向蕭特基電極302。因此，本發明的SBD的高耐壓/大電流用優異，開關速度也快，耐壓性/可靠性也優異。
（成膜裝置） 以下，參照附圖來進行說明。
圖1是說明本發明的積層體的製造中較佳地使用的成膜裝置的結構的一形態的圖。本發明的積層體的製造中較佳地使用的成膜裝置100至少包括：原料容器120，使成膜用原料溶液121霧化而形成成膜用原料液霧122；成膜室131，將成膜用原料液霧122供給至基體130而在基體130上形成膜；載台135，載置基體130；以及加熱部件132，對載台135進行加熱。成膜裝置100還包括載氣供給部111，載氣供給部111、原料容器120以及成膜室131利用配管113及配管124而連接。載氣151與成膜用原料液霧122在原料容器120中經混合而形成混合氣體152，並被供給至成膜室131。
成膜用原料溶液121只要可進行霧化，則並無特別限定，可使用使金屬以絡合物或鹽的形態溶解或分散到有機溶劑或水中的溶液。而且，所述金屬只要是可形成剛玉結構作為金屬氧化物結晶的金屬，則不受限定，例如可列舉Al、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Ga、Rh、In、Ir。作為鹽的形態，例如可列舉氯化金屬鹽、溴化金屬鹽、碘化金屬鹽之類的鹵化鹽。而且，也可作為將所述金屬溶解到鹽酸、氫溴酸、氫碘酸之類的鹵化氫等中所得的鹽溶液來使用。作為絡合物的形態，例如可列舉乙醯丙酮絡合物、羰基絡合物、胺絡合物、氫化絡合物等。而且，通過將乙醯丙酮混合到所述鹽溶液中，也能夠形成乙醯丙酮絡合物。
成膜用原料溶液中的金屬的含量並無特別限定，可根據目的來適當設定。較佳的是0.001 mol/L以上且2 mol/L以下，更佳的是0.01 mol/L以上且0.7 mol/L以下為佳。
而且，在成膜用原料溶液中也可包含摻雜劑。摻雜劑並無特別限定，可列舉錫、矽、鍺、鈦、鋯、釩或鈮等的n型摻雜劑或者銅、銀、鈷、銥、銠、鎂、鎳等的p型摻雜劑等。
成膜用原料溶液121的霧化方式只要能夠使成膜用原料溶液121霧化或液滴化，則並無特別限定，可為已知的方式，本發明中，較佳使用超聲波的霧化方式。使用超聲波獲得的液霧或液滴的初速度為零而飄浮在空中，因而較佳，例如並非像噴霧（spray）那樣噴吹而是飄浮在空間內可作為氣體來搬送的液霧，因此不存在因碰撞能量造成的損傷，因而非常理想。液滴尺寸並無特別限定，也可為數毫米左右的液滴，但較佳為50 μm以下，更佳為0.1 μm～10 μm。
而且，原料容器120也可根據要成膜的材料等而配設有多台。而且，此時，從多個原料容器120向成膜室131供給的混合氣體152既可分別獨立地供給至成膜室131，也可在配管124中或者另行設置混合用的容器（未圖示）等來混合。
原料容器120也可更包括直接或間接地對成膜用原料溶液121進行溫度調整的溫度控制部件（未圖示）。成膜用原料溶液121的溫度只要是可霧化的溫度，則並無特別限定，較佳的是10℃至90℃為佳，更佳的是20℃至50℃為佳。借此，基體130的膜形成面的溫度下降得以緩和，更良好的成膜成為可能。另一方面，若超過90℃，則成膜用原料液霧122的氣化受到促進，從而會導致成膜時的收穫率下降或者在膜表面導入缺陷。
載氣供給部111供給載氣151。載氣151的種類並無特別限定，除了氮或氬之類的惰性氣體以外，也可使用空氣、氧、臭氧或者氫或合成氣體（forming gas）之類的還原氣體，還可將這些氣體中的多種混合使用。載氣的流量只要根據基體尺寸或成膜室的大小來適當設定即可，例如可設為0.01 L/分鐘～100 L/分鐘左右。
而且，載氣供給部111也可為空氣壓縮機或各種氣瓶或氮氣分離機等，而且，也可包括對氣體的供給流量進行控制的機構。
配管113、配管124只要相對於成膜用原料溶液121或成膜室131內外的溫度等具備充分的穩定性，則並無特別限定，除了石英以外，還能夠廣泛使用聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯、矽樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氟樹脂等之類的一般的樹脂製的配管。
而且，圖中雖未示出，但也可從載氣供給部111將不經由原料容器120的配管另行連接於配管124，向混合氣體152中進一步添加稀釋氣體，以調節成膜用原料液霧122與載氣151的比例。稀釋氣體的流量只要適當設定即可，例如可設為載氣的0.1 倍/分鐘～10 倍/分鐘。稀釋氣體例如可供給至原料容器120的下游側。稀釋氣體既可使用與載氣151相同的氣體，也可使用不同的氣體。
在成膜室131中，設置有供給管134，所述供給管134連結於配管124，將混合氣體152供給至成膜室131內。供給管134例如可使用石英或玻璃或者樹脂製的管等。而且，也可在不會對來自供給管134的液霧供給造成影響的位置設置廢氣的排氣口133。
成膜室131的結構或材質等並無特別限定，例如既可使用鋁或不銹鋼等的金屬，在更高溫下進行成膜的情況下，也可使用石英或碳化矽或玻璃。
在成膜室131的底部設置有載台135，在載台135上載置有基體130。載台135包括加熱部件132，通過對載台135進行加熱來對基體130進行加熱。基體130的加熱可根據所使用的成膜用原料液霧122或成膜條件來進行調整，一般可設為120℃～600℃的範圍。
載台135的材料只要根據用於成膜的原料或加熱溫度等的工藝條件來適當選擇即可，例如除了不銹鋼、哈氏合金（hastelloy）、黃銅、銅、石墨（graphite）等以外，還可較佳地使用碳化矽、氧化鋁、氮化鋁等的陶瓷。而且，對於加熱部件132，可適用已知的加熱部件，可較佳地使用電阻加熱、電磁感應加熱或者燈加熱等。而且，為了提高向基體130的導熱，載台135的基體載置面的表面粗糙度Ra為0.5 μm以下。而且，更佳的是，波紋度Wa為50 μm以下為佳。表面粗糙度Ra越小越好，下限值並無特別限定，例如可設為0.1 nm以上。若Ra超過0.5 μm，則與基體130的接觸面積將減少，由此，導熱惡化，成膜用原料液霧所引起的成膜中的基體表面的溫度下降變得顯著而半導體膜的結晶配向性下降。表面粗糙度Ra可在所述載置面上的一個以上的任意部位，將測定長度設為例如20 μm以上來進行測定。波紋度Wa越小越好，下限值並無特別限定，例如可設為0.5 μm以上。若Wa為50 μm以下，則與基體130的接觸面積增加，由此，導熱提高，成膜用原料液霧所引起的成膜中的基體表面的溫度下降變得不顯著而半導體膜的結晶配向性不會下降。波紋度Wa可在根據所述載置面的形狀而適當決定的所述載置面上的一個以上的任意直線上進行測定。例如，在所述載置面為圓形的情況下，可將在所述圓的中心呈直角相交的兩直線上，將所述圓的直徑設為測定長度。另外，表面粗糙度Ra以及波紋度Wa是指使用觸針法、原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM）法或者光干涉法、共焦法、基於焦點移動的圖像合成法等借助使用雷射顯微鏡或共焦顯微鏡的非接觸式的測定法得出的表面形狀測定結果，並基於JIS B 0601而算出所得的值。
而且，載台135也可更包括圖中未示出的基體固定機構。此時，可較佳地使用真空夾盤、靜電夾盤或者磁夾（magnetic clamp）等已知的基體固定機構，較佳的是可使用真空夾盤。關於此時的真空度，為了穩定地進行基體的保持與加熱，將真空度設為80 kPa以下為佳。而且，所述真空度越低越好，但另一方面，真空泵將大型化，因此從成本方面考慮，可設為1 kPa以上。
（積層體的製造裝置） 而且，本發明是一種積層體的製造裝置，所述積層體包括具有剛玉型結晶結構的半導體膜，所述積層體的製造裝置包括： 載台，載置基體； 加熱部件，對所述基體進行加熱； 霧化部件，使成膜用原料溶液霧化；以及 混合氣體供給部件，使所述霧化的成膜用原料溶液與載氣混合並將混合氣體供給至所述基體， 所述載台的與所述基體的接觸面的表面粗糙度Ra為0.5 μm以下。
本發明中，較佳的是，所述載台的與所述基體的接觸面的波紋度Wa為50 μm以下。波紋度Wa越小越好，下限值並無特別限定，例如可設為0.5 μm以上。若Wa為50 μm以下，則與基體130的接觸面積增加，由此，導熱提高，成膜用原料液霧所引起的成膜中的基體表面的溫度下降變得不顯著而半導體膜的結晶配向性不會下降。波紋度Wa可在根據所述載置面的形狀而適當決定的所述載置面上的一個以上的任意直線上進行測定。例如，在所述載置面為圓形的情況下，可在所述圓的中心呈直角相交的兩直線上，將所述圓的直徑設為測定長度。
（積層體的製造方法） 而且，本發明是一種積層體的製造方法，所述積層體包括具有剛玉型結晶結構的半導體膜，所述積層體的製造方法包括下述步驟： 將基體載置於載台； 對所述基體進行加熱； 使成膜用原料溶液霧化； 使所述霧化的成膜用原料溶液與載氣混合而形成混合氣體；以及 將所述混合氣體供給至所述基體進行成膜， 將所述載台的與所述基體的接觸面、以及所述基體的與所述載台的接觸面的表面粗糙度Ra設為0.5 μm以下。
本發明中，作為基體，使用位於形成半導體膜的第一主表面的相反側的第二主表面（也稱作背面）的表面粗糙度Ra為0.5 μm以下的基體。所謂第二主表面，也就是指基體130與載台135的載置面接觸的面，若所述第二主表面的表面粗糙度Ra超過0.5 μm，則與載台135的基體載置面的接觸面積減少，由此，導熱發生惡化，原料液霧所引起的成膜中的基體表面的溫度下降變得顯著而半導體膜的結晶配向性下降。此處，作為基體130的形狀，只要具有第一主表面與位於第一主表面的相反側的第二主表面即可，例如可設為平板或圓板等的板狀、棒狀、圓柱狀、棱柱狀、筒狀、環狀等，但較佳的是可設為板狀。
基體130只要能夠支撐所形成的半導體膜，則並無特別限定。基體130的材料也無特別限定，既可為已知的材料，也可為有機化合物，還可為無機化合物。例如可列舉聚碸、聚醚碸、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、氟樹脂、鐵或鋁、不銹鋼、金等的金屬、或者石英、玻璃、碳酸鈣、氧化鎵、ZnO等，但尤其較佳為單晶基板，若使用GaN、SiC、鉭酸鋰、鈮酸鋰、矽、藍寶石、α型氧化鎵的單晶基板，則更容易獲得結晶配向性良好的積層體，因而較佳。
而且，可較佳地使用半導體膜形成面的面積為5 cm 2以上、更佳為10 cm 2以上，且厚度為50 μm～5000 μm、更佳為100 μm～2000 μm的基體。若為50 μm以上，則容易支撐半導體膜，若為5000 μm以下，則成膜用原料液霧所引起的基體表面的溫度下降變得不顯著，半導體膜的結晶配向性不會下降。
而且，為了提高向基體130的導熱，載台135的基體載置面的表面粗糙度Ra是設為0.5 μm以下。而且，更佳的是，波紋度Wa為50 μm以下為佳。表面粗糙度Ra越小越好，下限值並無特別限定，例如可設為0.1 nm以上。若表面粗糙度Ra超過0.5 μm，則與基體130的接觸面積減少，由此，導熱發生惡化，成膜用原料液霧所引起的成膜中的基體表面的溫度下降變得顯著而半導體膜的結晶配向性下降。表面粗糙度Ra可在所述載置面上的一個以上的任意部位將測定長度設為例如20 μm以上來進行測定。波紋度Wa越小越好，下限值並無特別限定，例如可設為0.5 μm以上。若Wa為50 μm以下，則與基體130的接觸面積增加，由此，導熱提高，成膜用原料液霧所引起的成膜中的基體表面的溫度下降變得不顯著而半導體膜的結晶配向性不會下降。波紋度Wa可在根據所述載置面的形狀而適當決定的所述載置面上的一個以上的任意直線上進行測定。例如，在所述載置面為圓形的情況下，可在所述圓的中心呈直角相交的兩直線上，將所述圓的直徑設為測定長度。另外，表面粗糙度Ra以及波紋度Wa是指使用觸針法、原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM）法或者光干涉法、共焦法、基於焦點移動的圖像合成法等借助使用雷射顯微鏡或共焦顯微鏡的非接觸式的測定法得出的表面形狀測定結果，並基於JIS B 0601而算出所得的值。並且，通過將此種載台與如上所述的第二主表面的表面粗糙度Ra為0.5 μm以下的基體加以組合，從而即便在成膜得厚的情況下，也能夠獲得結晶性配向性優異的高品質的積層體。此時，所述半導體膜的膜厚較佳設為1 μm以上。
在將基體載置於載台的步驟中，將基體載置於載台的方法並無特別限定，可使用已知的方法。而且，載台135也可還包括圖中未示出的基體固定機構。此時，可較佳地使用真空夾盤或靜電夾盤或者磁夾等已知的基體固定機構，但較佳的是使用真空夾盤為佳。關於此時的真空度，為了穩定地進行基體的保持與加熱，將真空度設為80 kPa以下為佳。而且，所述真空度越低越好，但另一方面，真空泵將大型化，因此從成本方面考慮，可設為1 kPa以上。
在對所述基體進行加熱的步驟中，加熱方法並無特別限定，可使用已知的方法，尤其較佳對所述載台進行加熱。而且，加熱溫度並無特別限定。
在使成膜用原料溶液霧化的步驟中，使成膜用原料溶液霧化的方法並無特別限定，可使用已知的方法，較佳的是使用超聲波的方法。成膜用原料溶液只要可霧化，則並無特別限定，可使用使金屬以絡合物或鹽的形態溶解或分散在有機溶劑或水中的溶液。
在使所述霧化的成膜用原料溶液與載氣混合而形成混合氣體的步驟中，使霧化的成膜用原料溶液與載氣混合而形成混合氣體的方法並無特別限定，可使用已知的方法。載氣的種類並無特別限定，除了氮或氬之類的惰性氣體以外，也可使用空氣、氧、臭氧或者氫或合成氣體之類的還原氣體，還可將這些氣體中的多種混合使用。
在將所述混合氣體供給至所述基體進行成膜的步驟中，將混合氣體供給至基體的方法或進行成膜的方法並無特別限定，可使用已知的方法。
若為此種積層體的製造方法，可提供能夠穩定地形成結晶配向性優異且具有高品質的剛玉型結晶結構的半導體膜的厚膜的、積層體的製造方法。
（積層體的製造步驟） 而且，本發明是一種積層體的製造步驟，所述積層體包括具有剛玉型結晶結構的半導體膜，所述積層體的製造步驟包括： 將基體載置於載台的機構； 對所述基體進行加熱的機構； 使成膜用原料溶液霧化的機構； 使所述霧化的成膜用原料溶液與載氣混合而形成混合氣體的機構；以及 將所述混合氣體供給至所述基體進行成膜的機構， 將所述載台的與所述基體的接觸面、以及所述基體的與所述載台的接觸面的表面粗糙度Ra設為0.5 μm以下。
本發明中，作為基體，使用位於形成半導體膜的第一主表面的相反側的第二主表面（也稱作背面）的表面粗糙度Ra為0.5 μm以下的基體。所謂第二主表面，也就是指基體130與載台135的載置面接觸的面，若所述第二主表面的表面粗糙度Ra超過0.5 μm，則與載台135的基體載置面的接觸面積減少，由此，導熱發生惡化，原料液霧所引起的成膜中的基體表面的溫度下降變得顯著而半導體膜的結晶配向性下降。此處，作為基體130的形狀，只要具有第一主表面與位於第一主表面的相反側的第二主表面即可，例如可設為平板或圓板等的板狀、棒狀、圓柱狀、棱柱狀、筒狀、環狀等，但較佳的是可設為板狀。
基體130只要能夠支撐所形成的半導體膜，則並無特別限定。基體130的材料也無特別限定，既可為已知的材料，也可為有機化合物，還可為無機化合物。例如可列舉聚碸、聚醚碸、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、氟樹脂、鐵或鋁、不銹鋼、金等的金屬、或者石英、玻璃、碳酸鈣、氧化鎵、ZnO等，但尤其較佳為單晶基板，若使用GaN、SiC、鉭酸鋰、鈮酸鋰、矽、藍寶石、α型氧化鎵的單晶基板，則更容易獲得結晶配向性良好的積層體，因而較佳。
而且，可較佳地使用半導體膜形成面的面積為5 cm 2以上、更佳為10 cm 2以上，且厚度為50 μm～5000 μm、更佳為100 μm～2000 μm的基體。若為50 μm以上，則容易支撐半導體膜，若為5000 μm以下，則成膜用原料液霧所引起的基體表面的溫度下降變得不顯著，半導體膜的結晶配向性不會下降。
而且，為了提高向基體130的導熱，載台135的基體載置面的表面粗糙度Ra是設為0.5 μm以下。而且，更佳的是，波紋度Wa為50 μm以下為佳。表面粗糙度Ra越小越好，下限值並無特別限定，例如可設為0.1 nm以上。若表面粗糙度Ra超過0.5 μm，則與基體130的接觸面積減少，由此，導熱發生惡化，成膜用原料液霧所引起的成膜中的基體表面的溫度下降變得顯著而半導體膜的結晶配向性下降。表面粗糙度Ra可在所述載置面上的一個以上的任意部位將測定長度設為例如20 μm以上來進行測定。波紋度Wa越小越好，下限值並無特別限定，例如可設為0.5 μm以上。若Wa為50 μm以下，則與基體130的接觸面積增加，由此，導熱提高，成膜用原料液霧所引起的成膜中的基體表面的溫度下降變得不顯著而半導體膜的結晶配向性不會下降。波紋度Wa可在根據所述載置面的形狀而適當決定的所述載置面上的一個以上的任意直線上進行測定。例如，在所述載置面為圓形的情況下，可在所述圓的中心呈直角相交的兩直線上，將所述圓的直徑設為測定長度。另外，表面粗糙度Ra以及波紋度Wa是指使用觸針法、原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM）法或者光干涉法、共焦法、基於焦點移動的圖像合成法等借助使用雷射顯微鏡或共焦顯微鏡的非接觸式的測定法得出的表面形狀測定結果，並基於JIS B 0601而算出所得的值。並且，通過將此種載台與如上所述的第二主表面的表面粗糙度Ra為0.5 μm以下的基體加以組合，從而即便在成膜得厚的情況下，也能夠獲得結晶性配向性優異的高品質的積層體。此時，所述半導體膜的膜厚較佳設為1 μm以上。
在將基體載置於載台的機構中，將基體載置於載台的方法並無特別限定，可使用已知的方法。而且，載台135也可還包括圖中未示出的基體固定機構。此時，可較佳地使用真空夾盤或靜電夾盤或者磁夾等已知的基體固定機構，但較佳的是使用真空夾盤為佳。關於此時的真空度，為了穩定地進行基體的保持與加熱，將真空度設為80 kPa以下為佳。而且，所述真空度越低越好，但另一方面，真空泵將大型化，因此從成本方面考慮，可設為1 kPa以上。
在對所述基體進行加熱的機構中，加熱方法並無特別限定，可使用已知的方法，尤其較佳對所述載台進行加熱。而且，加熱溫度並無特別限定。
在使成膜用原料溶液霧化的機構中，使成膜用原料溶液霧化的方法並無特別限定，可使用已知的方法，較佳的是使用超聲波的方法。成膜用原料溶液只要可霧化，則並無特別限定，可使用使金屬以絡合物或鹽的形態溶解或分散在有機溶劑或水中的溶液。
在使所述霧化的成膜用原料溶液與載氣混合而形成混合氣體的機構中，使霧化的成膜用原料溶液與載氣混合而形成混合氣體的方法並無特別限定，可使用已知的方法。載氣的種類並無特別限定，除了氮或氬之類的惰性氣體以外，也可使用空氣、氧、臭氧或者氫或合成氣體之類的還原氣體，還可將這些氣體中的多種混合使用。
在將所述混合氣體供給至所述基體進行成膜的機構中，將混合氣體供給至基體的方法或進行成膜的方法並無特別限定，可使用已知的方法。
若為此種積層體的製造方法，可提供能夠穩定地形成結晶配向性優異且具有高品質的剛玉型結晶結構的半導體膜的厚膜的、積層體的製造步驟。
[實施例] 以下，使用實施例以及比較例來具體說明本發明，但本發明並不限定於這些例。
（實施例1） 使用圖1所示的成膜裝置來進行α-氧化鎵的成膜。 對於成膜用霧化部件，使用包括石英製的原料容器和兩台超聲波振子（頻率2.4 MHz）的霧化裝置。成膜室為石英製，使用石英製的供給管和包括碳化矽製的熱板作為載台的成膜室。載台的基體載置面的面粗糙度Ra為0.05 μm，波紋度Wa為4.3 μm。而且，對於載氣供給，使用填充有氮氣的氣瓶。將氣瓶與成膜用霧化裝置利用胺基甲酸酯樹脂製管予以連接，進而將成膜用霧化裝置與供給管利用石英製的配管予以連接。 接下來，在純水中以1%的體積比添加了34%的鹽酸的溶液中以0.1 mol/L的比例混合乙醯丙酮鎵，利用攪拌器（stirrer）攪拌60分鐘使其溶解，製成成膜用原料溶液。 接下來，將成膜用原料溶液填充至原料容器中，利用超聲波振子，使超聲波振動通過超聲波傳播水而傳播至原料容器內的成膜用原料溶液，以使成膜用原料溶液霧化（液霧化）。而且，此時，對所述超聲波傳播水進行溫度調整，將成膜用原料溶液保持為35℃。 接下來，將直徑10 cm（4英寸）、厚度0.6 mm、背面的面粗糙度Ra為0.05 μm以及波紋度Wa為1.9 μm的c面藍寶石基板（基體）載置於載台的載置面，利用真空泵減壓至20 kPa並予以固定。隨後，對載台進行加熱，以使載台表面的溫度成為500℃。 接下來，將氮氣以5 L/min的流量添加至原料容器，向成膜室供給液霧與氮氣的混合氣體30分鐘以進行成膜。隨後立即停止氮氣的供給，並停止向成膜室的混合氣體供給。 所製作的積層體的結晶層通過X射線衍射測定確認為α-Ga 2O 3。 隨後，進而通過X射線衍射的搖擺曲線（rocking curve）測定來評估半值寬度。而且，通過偏光分析法來測定結晶層的膜厚。
（實施例2） 將載台的基體載置面的面粗糙度Ra設為0.45 μm以及將基體背面的面粗糙度Ra設為0.41 μm，除此以外，與實施例1同樣地進行成膜。 所製作的積層體的結晶層通過X射線衍射測定確認為α-Ga 2O 3。 隨後，與實施例1同樣地評估結晶層的半值寬度以及膜厚。
（實施例3） 將對成膜室的混合氣體供給時間設為150分鐘，除此以外，與實施例2同樣地進行成膜。 所製作的積層體的結晶層通過X射線衍射測定確認為α-Ga 2O 3。 隨後，與實施例1同樣地評估結晶層的半值寬度以及膜厚。
（實施例4） 將基板固定的真空度設為75 kPa，除此以外，與實施例1同樣地進行成膜。 所製作的積層體的結晶層通過X射線衍射測定確認為α-Ga 2O 3。 隨後，與實施例1同樣地評估結晶層的半值寬度以及膜厚。
（比較例1） 將載台的基體載置面的面粗糙度Ra設為0.60 μm，除此以外，與實施例1同樣地進行成膜。 所製作的積層體的結晶層通過X射線衍射測定確認為α-Ga 2O 3。 隨後，與實施例1同樣地評估結晶層的半值寬度以及膜厚。
（比較例2） 將基體背面的面粗糙度Ra設為0.62 μm，除此以外，與實施例1同樣地進行成膜。 所製作的積層體的結晶層通過X射線衍射測定確認為α-Ga 2O 3。 隨後，與實施例1同樣地評估結晶層的半值寬度以及膜厚。
（比較例3） 將基體背面的面粗糙度Ra設為0.62μm，進而將對成膜室的混合氣體供給時間設為150分鐘，除此以外，與實施例1同樣地進行成膜。 所製作的積層體的結晶層通過X射線衍射測定確認為α-Ga 2O 3。 隨後，與實施例1同樣地評估結晶層的半值寬度以及膜厚。
（比較例4） 將基體背面的面粗糙度Ra設為0.62 μm，進而將基板固定的真空度設為95 kPa，除此以外，與實施例1同樣地進行成膜。 所製作的積層體的結晶層通過X射線衍射測定確認為α-Ga 2O 3。 隨後，與實施例1同樣地評估結晶層的半值寬度以及膜厚。
（實施例5） 將基體背面的波紋度Wa設為45.8 μm，除此以外，與實施例1同樣地進行成膜。 所製作的積層體的結晶層通過X射線衍射測定確認為α-Ga 2O 3。 隨後，與實施例1同樣地評估結晶層的半值寬度以及膜厚。
（實施例6） 將載台載置面的波紋度Wa設為48.2 μm，除此以外，與實施例1同樣地進行成膜。 所製作的積層體的結晶層通過X射線衍射測定確認為α-Ga 2O 3。 隨後，與實施例1同樣地評估結晶層的半值寬度以及膜厚。
（實施例7） 將基體背面的波紋度Wa設為47.7 μm，將載台載置面的波紋度Wa設為48.2 μm，除此以外，與實施例1同樣地進行成膜。 所製作的積層體的結晶層通過X射線衍射測定確認為α-Ga 2O 3。 隨後，與實施例1同樣地評估結晶層的半值寬度以及膜厚。
（實施例8） 將載台載置面的波紋度Wa設為59.7 μm，除此以外，與實施例1同樣地進行成膜。 所製作的積層體的結晶層通過X射線衍射測定確認為α-Ga 2O 3。 隨後，與實施例1同樣地評估結晶層的半值寬度以及膜厚。
（實施例9） 將基體背面的波紋度Wa設為52.1 μm，除此以外，與實施例1同樣地進行成膜。 所製作的積層體的結晶層通過X射線衍射測定確認為α-Ga 2O 3。 隨後，與實施例1同樣地評估結晶層的半值寬度以及膜厚。
將在實施例1～實施例9以及比較例1～比較例4中獲得的結晶層的膜厚以及搖擺曲線半值寬度示於表1。 [表1]
   載台載置面 基體背面 真空夾盤真空度[kPa] 結晶層膜厚 [μm] 半值寬度 [秒]
Ra[μm] Wa[μm] Ra[μm] Wa[μm]
實施例1 0.05 4.3 0.05 1.9 20 1.25 10.5
實施例2 0.45 4.3 0.41 2.2 20 1.23 14.3
實施例3 0.45 4.5 0.41 2.1 20 5.75 13.1
實施例4 0.05 4.4 0.05 1.9 75 1.20 11.0
比較例1 0.60 4.3 0.05 1.8 20 1.41 137
比較例2 0.05 4.4 0.62 2.2 20 1.39 122
比較例3 0.05 4.4 0.62 2.0 20 6.60 256
比較例4 0.05 4.5 0.62 2.0 95 1.77 308
實施例5 0.05 4.5 0.05 45.8 20 1.23 11.8
實施例6 0.05 48.2 0.05 2.1 20 1.22 12.5
實施例7 0.05 48.2 0.05 47.7 20 1.28 15.1
實施例8 0.05 59.7 0.05 2.3 20 1.52 28.8
實施例9 0.05 4.5 0.05 52.1 20 1.43 32.4
根據表1可知，如實施例1～實施例9所示，基於本發明的積層體的製造方法的成膜裝置是能夠製作兼顧超過1 μm的膜厚和低半值寬度（高結晶配向性）的高品質結晶層（半導體膜）的優異的成膜裝置。另一方面，使用載台載置面或基體背面中的任一者的表面粗糙度Ra超過0.5 μm的成膜裝置的比較例1～比較例4中，可見半值寬度增大，進而沉積速度增大（結晶配向性下降）的傾向。可認為是因膜表面的溫度下降導致產生了異常的膜沉積的結果。
另外，本發明並不限定於所述實施方式。所述實施方式為例示，與本發明的請求項書中記載的技術思想具有實質上相同的結構，起到同樣的作用效果的任何實施方式均包含在本發明的技術範圍內。
100:成膜裝置 111:載氣供給部 113、124:配管 120:原料容器 121:成膜用原料溶液 122:成膜用原料液霧 130、201:基體 131:成膜室 132:加熱部件 133:排氣口 134:供給管 135:載台 151:載氣 152:混合氣體 200:積層體 201a:第一主表面 201b:第二主表面 202:基底層 203:結晶層 300:蕭特基勢壘二極管（SBD） 301a:n -型半導體層 301b:n +型半導體層 302:蕭特基電極 303:歐姆電極
圖1是表示本發明的成膜方法中所用的成膜裝置的一形態的圖。 圖2是說明本發明的積層體的一形態的圖。 圖3是說明本發明的半導體裝置的一形態的圖。
100:成膜裝置
111:載氣供給部
113、124:配管
120:原料容器
121:成膜用原料溶液
122:成膜用原料液霧
130:基體
131:成膜室
132:加熱部件
133:排氣口
134:供給管
135:載台
151:載氣
152:混合氣體

Claims (15)

  1. 一種積層體的製造方法，包括具有剛玉型結晶結構的半導體膜的所述積層體的製造方法，所述積層體的製造方法的特徵在於包括： 將基體載置於載台的步驟； 對所述基體進行加熱的步驟； 使成膜用原料溶液霧化的步驟； 使所述霧化的成膜用原料溶液與載氣混合而形成混合氣體的步驟；以及 將所述混合氣體供給至所述基體進行成膜的步驟， 將所述載台的與所述基體的接觸面、以及所述基體的與所述載台的接觸面的表面粗糙度Ra設為0.5 μm以下。
  2. 如請求項1所述的積層體的製造方法，其特徵在於，將所述載台的與所述基體的接觸面、以及所述基體的與所述載台的接觸面的波紋度Wa設為50 μm以下。
  3. 如請求項1所述的積層體的製造方法，其特徵在於， 在對所述基體進行加熱的步驟中，對所述載台進行加熱。
  4. 如請求項2所述的積層體的製造方法，其特徵在於， 在對所述基體進行加熱的步驟中，對所述載台進行加熱。
  5. 如請求項1至請求項4中任一項所述的積層體的製造方法，其特徵在於， 作為所述基體，使用厚度為50 μm以上且5000 μm以下的基體。
  6. 如請求項1至請求項4中任一項所述的積層體的製造方法，其特徵在於， 作為所述基體，使用單晶的基體。
  7. 如請求項1至請求項4中任一項所述的積層體的製造方法，其特徵在於， 將所述基體載置於載台的步驟還包含將所述基體真空固定至所述載台的步驟，所述真空的真空度為80 kPa以下。
  8. 一種積層體的製造裝置，包括具有剛玉型結晶結構的半導體膜，所述積層體的製造裝置包括： 載台，載置基體； 加熱部件，對所述基體進行加熱； 霧化部件，使成膜用原料溶液霧化；以及 混合氣體供給部件，使所述霧化的成膜用原料溶液與載氣混合並將混合氣體供給至所述基體， 所述載台的與所述基體的接觸面的表面粗糙度Ra為0.5 μm以下。
  9. 如請求項8所述的積層體的製造裝置，其特徵在於，所述基體的與所述載台的接觸面的波紋度Wa設為50 μm以下。
  10. 一種積層體，其特徵在於包括： 基體； 以及半導體膜，在所述基體的第一主表面上直接或經由其他層而具有剛玉型結晶結構，所述基體的為第一主表面的相反面的第二主表面的表面粗糙度Ra為0.5 μm以下。
  11. 如請求項10所述的積層體，其特徵在於， 所述基體的厚度為50 μm以上且5000 μm以下。
  12. 如請求項10所述的積層體，其特徵在於， 所述基體為單晶的基體。
  13. 如請求項11所述的積層體，其特徵在於， 所述基體為單晶的基體。
  14. 如請求項10至請求項13中任一項所述的積層體，其特徵在於， 所述半導體膜的膜厚為1 μm以上。
  15. 一種半導體裝置，其特徵在於至少包含半導體層與電極，作為所述半導體層，包含如請求項10至請求項14中任一項所述的積層體的至少一部分。
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